河道、湖泊污染治理技術(shù)課件

河道、湖泊污染治理技術(shù)黑臭水體黑臭水體是指因過量納污、超出其水環(huán)境容量而導(dǎo)致變黑、發(fā)臭，通常低于地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，溶解氧小于2.0mg/L。多位于人口密集、污染負(fù)荷強(qiáng)度大、基礎(chǔ)設(shè)施不完善的區(qū)域，主要包括城市建成區(qū)、城鄉(xiāng)結(jié)合部、縣城及中心鎮(zhèn)等區(qū)域內(nèi)水體。產(chǎn)生機(jī)理當(dāng)水體中的溶解氧小于0.2mg/L時(shí),水體中厭氧微生物活性趨強(qiáng),水體便在厭氧環(huán)境下發(fā)生著厭氧微生物為主導(dǎo)的厭氧發(fā)酵降解污染物的方式,在這種情況下,有機(jī)物中碳、氮、硫成分便按照缺氧方式分解成CH4、NH3-N、H2S等物質(zhì),由于他們的溶解度比較小，水體中產(chǎn)生的H2S、CH4、NH3-N等物質(zhì)逸出到空氣中便形成了臭味發(fā)源,

而以不溶于水的FeS2為主的微小顆粒懸浮在水中形成水發(fā)黑的根源，于是便形成水體的黑臭。水體黑臭的影響因素

溶解氧

污染物

黑臭水體中的污染物來源可分成三部分,一為水體中的污染,二為外源污染,三為內(nèi)源污染（底泥污染）這三者是相互關(guān)聯(lián)且存在平衡關(guān)系的因素。

在這些因素中人工可直接操控的有溶解氧、水體水質(zhì)污染、外源污染和底泥污染,在水體黑臭治理上需要對(duì)以上這些因素進(jìn)行調(diào)控,以達(dá)到治理的目標(biāo)。其中溶解氧和水體水質(zhì)污染適合作為快速治理控制因素,而外源污染和底泥污染適合作為長期治理的控制因素。河道生態(tài)治理技術(shù)路線河道生態(tài)治理方法河道平面形態(tài)河道斷面污染水體治理護(hù)坡形式植物種類選擇河道平面形態(tài)對(duì)比平面形態(tài)措施優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)直線型拓寬斷面、截彎取直、兩岸修筑高堤等施工方法簡單，占地面積小，過流量大對(duì)河道防洪的補(bǔ)益不大，造成河道形態(tài)的均一化，損壞了河道景觀的美學(xué)價(jià)值，破壞了河道的生存空間，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的惡化，河道的生態(tài)功能得不到發(fā)揮自然曲折型保持河道蜿蜒曲折的原始形態(tài)，拆除河床和兩岸的硬性襯砌，避免河口同寬，河底同深，允許河底和河岸出現(xiàn)自然侵蝕、沖刷淤積等現(xiàn)象。寬窄不一，形態(tài)各異的水路自然銜接，采用粘土和原河底的泥沙、砂土、具有透水性能的卵石等天然材料對(duì)河底進(jìn)行保護(hù)性修復(fù)，構(gòu)成河床緩解洪峰，降低水的流動(dòng)性，控制水流速進(jìn)而控制水的整體能力，減少流水對(duì)護(hù)坡的沖刷，以更好地實(shí)現(xiàn)河道的流速自我調(diào)節(jié)功能，實(shí)現(xiàn)河水的自我凈化。同時(shí)，自然彎曲河道可以提高書中的含氧量，為生物有利的生存環(huán)境，使生物更好的生活、繁衍。提高物種的多樣性。占地面積大河道斷面河道斷面矩形斷面梯形斷面復(fù)式斷面雙層斷面矩形斷面梯形斷面復(fù)式斷面雙層斷面斷面種類比較斷面種類施工措施優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍矩形斷面正常水位以下可采用矩形干砌石斷面，正常水位以上采用毛石堆砌成斜坡，以增加水生動(dòng)物的生存空間，削減航行波對(duì)河道的沖刷，有利于堤防保護(hù)和生態(tài)環(huán)境的改善，對(duì)于水流湍急處的河道，為保證河道斷面的抗沖刷能力，可在河道兩側(cè)設(shè)置重力式干砌塊石擋墻占地面積少，可以在枯水期儲(chǔ)存更多的水源，在洪水期起到泄洪的作用其斷面的設(shè)計(jì)通常采用高駁坎的樣式，從而導(dǎo)致了水生生物和陸生物的隔離，兩者之間無法聯(lián)系，沒有循環(huán)城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村人居密集地周邊的河道梯形斷面采用漿砌塊石護(hù)坡，護(hù)坡上設(shè)置親水平臺(tái)，平臺(tái)上布置草坪，間以樹木、灌木、花草種植、創(chuàng)造層次感，提高美感占地面積少，結(jié)構(gòu)簡單適用，有助于提高河道的過流能力，有利于污水的排放，有利于保護(hù)水生態(tài)環(huán)境，景觀效果強(qiáng)坡度對(duì)生物的生長溝通有一定的阻礙人口密集的城鎮(zhèn)河道復(fù)合斷面在常水位以上設(shè)置緩坡，在常水位以下采用梯形或者矩形斷面，枯水期時(shí)，河道流量小，河水在主河槽中流過，洪水期時(shí)，河道流量大，此時(shí)允許洪水漫灘綜合了以上兩者除了占地以外的優(yōu)點(diǎn)，過水?dāng)嗝婷娣e大，洪水水位低，一般不需修建高大的防洪堤，能夠常年保證河道對(duì)應(yīng)不同的水位、水景。占地面積大河灘開闊的河道護(hù)坡形式植物種類的選擇水生植物是水生生態(tài)系統(tǒng)保持良性運(yùn)行的關(guān)鍵類群，通常根據(jù)不同生態(tài)類型水生高等植物的凈化能力及其微生物的特點(diǎn),設(shè)計(jì)建造由漂浮、浮葉、沉水植物及根際微生物等組成的人工復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。水生植被種類的選擇在不同的季節(jié),不同治理階段可適當(dāng)調(diào)整,以期獲得最佳的治理效果。植物種類的選擇原則：1.生態(tài)適應(yīng)性2.生態(tài)功能性3.鄉(xiāng)土植物為主4.抗逆性5.物種多樣性6.經(jīng)濟(jì)適用性不同區(qū)域的植物種類選擇不同功能植物的選擇不同河段植物的選擇不同坡位植物種類的選擇污染水體治理方法比較治理方法措施優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)物理污染機(jī)械除藻、疏挖底泥、引水稀釋等。方法簡單易行治標(biāo)不治本，通常只能作為對(duì)付突發(fā)性水體污染的應(yīng)急措施化學(xué)方法加入化學(xué)藥劑殺藻、加入鐵鹽促進(jìn)磷的沉淀、加入石灰脫氮等治理效果立竿見影花費(fèi)大，而且容易造成二次污染生物具體見下表安全無污染，效果持久，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，花費(fèi)少暫無物理方法底泥疏浚的主要目的是去除底泥所含的污染物,減少底泥向水體的釋放污染物,使河流及湖泊的容量增大。在挖除底泥前,應(yīng)當(dāng)合理確定挖泥量和挖泥深度。此外,河流底泥中通常還生長有一些水生動(dòng)植物,底泥疏浚對(duì)其生態(tài)系統(tǒng)有一定的影響。一般不宜將底泥全部挖除或挖得太深,否則可能破壞水生生態(tài)系統(tǒng)。引水和調(diào)水主要是利用大量較清潔的水使原來污染河流中污染物通過稀釋,擴(kuò)散和遷移得到快速轉(zhuǎn)移,從而使內(nèi)河黑臭面貌得到快速改善另一方面,由于一般所引水水質(zhì)較好,溶解氧較高,且引水后內(nèi)河水呈流動(dòng)狀態(tài),可使內(nèi)河水體保持較高的溶解氧水平和自凈能力,從而促進(jìn)水體中和對(duì)底部沉積物的生物氧化作用,減少表層底泥的還原性物質(zhì)和營養(yǎng)鹽的釋放。

化學(xué)方法化學(xué)絮凝的作用原理是利用物質(zhì)的膠體化學(xué)性質(zhì)使水華生物發(fā)生凝聚并沉淀到水體底部或加以回收。現(xiàn)在國際上使用的絮凝劑主要是鋁鐵系無機(jī)絮凝劑、表面活性劑和各種高分子有機(jī)絮凝劑。PAC、聚丙烯酞胺等高分子凝聚劑在市場(chǎng)上占有很重要的地位。絮凝劑沉淀法是利用化學(xué)手段消除水華,該方法在水華生物密集時(shí)極為有效,作用時(shí)間短,對(duì)非水華生物的影響也較直接殺藻法小,同時(shí)還可消除水體中其他懸浮物質(zhì),凈化水質(zhì)。但也存在很大缺陷,聚合氯化鐵本身顯色,投藥后水體變?yōu)闇\棕色,而且鐵鹽又是水華生物繁殖的促進(jìn)物質(zhì)。生物方法措施優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)試用范圍水生植物凈化在河道內(nèi)種植各種水生植物利于形成“水生植物—微生物–微型動(dòng)物”系統(tǒng)水生植物死亡后沉淀水底會(huì)腐爛，向水體釋放有機(jī)物質(zhì)和氮磷元素，容易造成二次污染一般河道均適用微生物凈化生物強(qiáng)化技術(shù)向河道內(nèi)投放外源微生物，例如美國的Clear-Flo系列菌劑、中國的光合細(xì)菌、硝化細(xì)菌等微生物制劑。加速水體污染物降解，增強(qiáng)水體的自凈功能投放外源微生物不慎容易對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)造成一定的影響城鎮(zhèn)區(qū)域河流生物促進(jìn)技術(shù)向河道內(nèi)投放微生物促生劑（營養(yǎng)物質(zhì)），促進(jìn)河道水體中“土著”微生物的生長能夠創(chuàng)造一個(gè)自然降解污染物的環(huán)境，增強(qiáng)水系環(huán)境的自凈能力，加速對(duì)有機(jī)污染物的分解投放的微生物促生劑太多容易造成河水富營養(yǎng)化生物膜技術(shù)使微生物群體附著于天然材料（如卵石、礫石及天然河床等）或人工合成接觸材料（如塑料、纖維等）的表面上呈膜狀，通過與污水接觸，生物膜上的微生物提取污水中的有機(jī)物作為營養(yǎng)吸收并加以同化，從而使污水得到凈化操作簡單，水體凈化效果好、便于管理暫無生物浮島采用聚氨酯涂裝的發(fā)泡聚丙乙烯制成的生物浮體，浮體上種植植物，作為水生生物的棲息場(chǎng)所。浮體分量輕，耐用，能夠發(fā)揮河道中天然島嶼的作用，形成植物-微生物-動(dòng)物共生體，上部的植物可供鳥類休息和筑巢，下部植物根系形成魚類和水生昆蟲等生息環(huán)境，同時(shí)能夠吸收引起富營養(yǎng)化的氮和磷。施工較復(fù)雜城市河道生物沉床將沉水植物種植在有基質(zhì)材料的沉床載體上，通過固定樁將沉床在水體中固定，利于沉水植物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)含量高的水體進(jìn)行凈化占地少需要根據(jù)水深、水下光照、河道水質(zhì)等特點(diǎn)，調(diào)節(jié)沉床在水體中的相應(yīng)位置，施工較復(fù)雜城市河道人工濕地在有一定長寬比和底面坡度的洼地上，用土壤和填料混合組成填料床，并在床體表面種植成活率高、生長周期長、抗水性強(qiáng)、性能好、美觀及具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物（如蘆葦、蒲草等）形成一個(gè)獨(dú)特的生態(tài)體系生態(tài)效應(yīng)好、景觀優(yōu)美占地面積大，投資高河灘開闊的河道人工增氧當(dāng)河道污